常山胡柚果皮果渣提取物泡腾片制备工艺研究

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  摘要[目的]优选常山胡柚果皮果渣提取物制备泡腾片的最佳条件。[方法]以乙醇提取和大孔树脂纯化后的提取物粉末为原料,采用酸碱分开制粒的方法通过药辅比、颗粒大小、温度和压力等工艺参数的优化获得泡腾片的制备工艺。[结果]采用酸碱分开制粒方式,其中酸源由常山胡柚果皮果渣提取物粉末5%、柠檬酸27.7%、糊精20%混合,以无水乙醇2.25%作为粘合剂,24目制粒得到;碱源由常山胡柚果皮果渣提取物粉末5%、碳酸钠17.3%、糊精20%混合,以无水乙醇2.25%作为粘合剂,24目制粒得到。40 ℃恒温干燥后,混合酸碱制粒,加入0.5%的PEG4000,充分混合,6 MPa压力压片,得常山胡柚果皮果渣提取物泡腾片。[结论]该方法制作的泡腾片,压片无粘冲,泡腾效果好,质量符合国家标准。
  关键词 常山胡柚果皮果渣提取物;泡腾片;药辅比;制备工艺
  中图分类号S609.9文献标识码A文章编号0517-6611(2014)29-10291-03
  基金项目浙江省“食品科学”重点学科资助项目(201302);浙江省第五届生命科学竞赛项目。
  作者简介张真真(1991- ),女,山东德州人,本科生,专业:食品质量与安全。*并列通讯作者:潘家荣,研究员,博士,从事食品加工与贮藏研究;张永勇,讲师,博士,从事药物化学研究。
  常山胡柚(Citrus Paradisi cv.Changshanhuyou)是柚与橙的自然杂交种,是浙江省特色的优良生物资源,原产浙江省常山县,已有上百年种植历史[1]。目前胡柚大部分用于鲜食,近几年浙江地区胡柚连年丰产,鲜食市场饱和,胡柚果实大量闲置、腐烂,自然资源浪费严重,果农增产不增收[2];同时,常山胡柚的加工每年产生大量果皮,造成严重的环境污染,其综合利用问题已迫在眉睫。目前对常山胡柚开发利用的范围不广、程度不深,高新技术含量少、产品层次不高[3]。常山胡柚果皮果渣中含有挥发油类、香豆素类、柠檬苦素类及其他三萜类化合物和黄酮类化合物等活性物质[4],但利用活性成分开发高附加值产品的研究鲜有报道。而对柑橘类果皮果渣的利用较多,如黄健等以黑曲霉为菌种,柑橘皮渣为原料进行半固态发酵生产柠檬酸[5];杨丽等利用柑橘加工皮渣生产高浓度乙醇[6]。
  泡腾片是一种含有崩解剂的片剂,其崩解剂由适宜的酸和碱组成,遇水产生大量二氧化碳,从而促使整个片剂在短时间内溶解,有效成分迅速起效[7]。笔者以醇提和大孔树脂分离得到的常山胡柚果皮果渣提取物粉末为原料,利用酸碱分开制粒方法,通过对药辅比、颗粒大小、温度和压力等制备条件的探究,制备具有降脂保健作用的泡腾片剂,对满足当今降血脂保健品市场,促进果业深加工及加工副产物的利用提供新的思路和途径。
  1材料与方法
  1.1材料原料:常山胡柚果皮果渣提取物粉末,中国计量学院生命科学学院实验室制备,黄酮类物质含量为69.38 mg/g,柠檬苦素类物质含量为911.50 mg/g。主要仪器:台式粉末压片机,天津市思创精实科技发展有限公司。主要试剂:柠檬酸,天津市永大化学试剂有限公司;无水碳酸钠,杭州高晶精细化工有限公司;糊精,购于阿拉丁电子商务平台;PEG4000,Scientific Research;无水乙醇,杭州高晶精细化工有限公司;以上试剂均为分析纯。
  1.2方法
  1.2.1泡腾片的制备工艺流程。工艺流程采用酸碱分开制粒的方法,原辅料过80目筛,按比例混合备用。具体制备工艺如下:酸源由常山胡柚果皮果渣提取物粉末、柠檬酸、糊精混合,以无水乙醇作为粘合剂,24目制粒;碱源由常山胡柚果皮果渣提取物粉末、碳酸钠、糊精混合,以无水乙醇作为粘合剂,24目制粒。酸碱源干燥后混匀,加润滑剂,混匀压片,最后得到泡腾片成品。
  1.2.2泡腾片配方优化。试验通过探究酸源物质(柠檬酸)和碱源物质(碳酸钠)的总用量和比例对压片情况、颜色变化以及崩解时限的影响进行配方优化,处理见表1。
  各处理按表1比例加入提取物、柠檬酸、碳酸钠,后加入30%~40%糊精混合,以无水乙醇作粘合剂进行酸碱分开制粒,40 ℃恒温干燥,混合酸碱制粒,加入0.5%PEG4000,6 MPa下混匀压片。制备的泡腾片放入200 ml 25 ℃水中泡腾,考察压片情况、颜色变化以及崩解时限。
  1.2.3干燥温度对成品吸湿率的影响。分开制粒后的干燥温度对泡腾片的性状可能产生较大影响。该试验设置3组干燥温度分别为40、50、70 ℃,以优化的配方进行泡腾片的制备(6 MPa下压片),测定各组泡腾片的吸湿率,探究不同干燥温度对泡腾片吸湿率的影响。
  吸湿率测定方法:取3个小烧杯,取3组不同干燥温度下制备的泡腾片各5粒,准确称重后,置于底部盛有NaCl过饱和溶液,经40 ℃恒温干燥5 h处理的干燥器中(称量瓶敞口放置),40 ℃恒温干燥4h后称重,并计算吸湿百分率。
  1.2.4压片压力对成品的影响。该试验设置3、6、10 MPa 3个压力制备泡腾片,其他选用优化条件。并考察粘冲情况和崩解时限。
  1.2.5泡腾温度对成品的影响。该试验选用优化条件后制得的泡腾片,设计泡腾温度为15、20、35 ℃。评价泡腾效果,确定最低泡腾温度。
  1.2.6质量检测[8]。根据《中国药典》,对片剂进行重量差异、崩解时限考察和片剂表面光滑程度、颜色变化观察,保证片剂质量。
  重量差异的测定:取供试品20片,精密称定总重量,求平均片重,再分别精密称定每片的重量。比较每片重量与平均片重,超出重量差异限度不得多于2片,并不得有1片超出限度1倍。
  崩解时限的测定:取6片供试品分置250 ml烧杯(盛有200 ml水)中,水温为15~25 ℃,当片剂或碎片周围的气体停止溢出时,片剂应溶解或分散在水中,无聚集颗粒剩留。各片均应在5 min内崩解,如有1片不能完全崩解,应另取6片复试,均应符合规定。   2结果与分析
  2.1辅料配方优化结果不同辅料配比对泡腾片成品质量的影响结果见表2。按照药典标准,压片情况无粘冲,片剂表面光滑,颜色均衡,无裂纹,崩解时限短,表示成品质量好。表2表明,柠檬酸和碳酸钠的总量对崩解时限有一定的影响,当柠檬酸和碳酸钠总量为40%时,平均崩解时限最短,为2.33 min。随着柠檬酸与碳酸钠总量增大,崩解时限延长。同时,柠檬酸与碳酸钠总量一定,其配比为1.6∶1时比1.4∶1或1.8∶1时的压片效果好,且颜色没有明显变化。柠檬酸和碳酸钠的配比一定,泡腾片中柠檬酸和碳酸钠总量为45%比40%和50%时更好,表现为成品压片无粘冲,片剂表面光滑。其中柠檬酸和碳酸钠总量为45%和配比为1.6∶1时,压片效果较好,无粘冲,泡腾片颜色均匀,片剂表面光滑,崩解时限为2.20 min,符合药典标准要求。综合上述结果,柠檬酸和碳酸钠总量45%、配比1.6∶1时泡腾片质量最好。王贤波等探究泡腾片EGCG用量、柠檬酸和碳酸钠总用量、柠檬酸与碳酸钠比例的试验,其结果与笔者的试验类似[7]。
  2.2制粒干燥温度对成品吸湿率的影响酸碱制粒干燥温度对成品吸湿率的影响见表3。 结果表明,混合前酸碱制粒的干燥温度对成品的吸湿率影响较大,当40和70 ℃干燥时,所得泡腾片吸湿率较低,分别为0.193%和0.320%,有利于减少泡腾片压片过程中出现粘冲。宋怡敏等研究了不同干燥条件对阿胶泡腾颗粒含水量的影响:55 ℃烘4~5 h或60 ℃烘3~4 h所得颗粒的含水量未显著改变,含水量均在3%以下,满足阿胶泡腾颗粒干燥程度的要求[9]。为降低吸湿率,严进等优化了夏桑菊泡腾颗粒的制备工艺,采用聚乙二醇6000包裹碳酸氧钠的方法,有效隔离了酸源与碱源,使泡腾剂发挥最佳效果[10]。该试验结果说明,酸碱制粒在40和70 ℃干燥时均符合要求,出于节约能源和简单角度,试验选用40 ℃进行干燥。
  2.3压片压力对成品质量的影响压片压力对成品质量的影响见表4。以崩解时限作为考察指标,崩解时限越短,说明泡腾片质量越好。结果表明,压片压力为6 MPa时泡腾片压片无粘冲且平均崩解时限最短,为4.32 min,符合要求。卢小凤等对凯乐泡腾片的制备工艺及质量标准研究中,通过比较不同硬度泡腾片崩解时间和发泡量,得出硬度在6~8 kgf的片剂硬度较合适,与该试验结果类似[11]。因此,该试验选用6 MPa压力压片。
  2.4不同泡腾温度对成品质量的影响 泡腾温度对泡腾片质量的影响见表5。试验表明,泡腾温度不影响泡腾片的颜色变化,但影响泡腾片崩解时限。水温为15 ℃时,崩解时限最长,泡腾情况缓慢,为8.6 min。水温为20和35 ℃时,泡腾片崩解时限短,分别为4.32和2.17 min,均满足要求。20和35 ℃均能满足泡腾要求,出于适口性角度,该试验选择泡腾温度为15 ℃。
  2.5质量检测结果 根据上述结果,该试验优选的制备方案为:常山胡柚果皮果渣提取物粉末10%,柠檬酸和碳酸钠总量占45%(柠檬酸∶碳酸钠=1.6∶1),糊精20%,无水乙醇5%,酸碱分开制粒,制粒40 ℃干燥后,加入PEG∶4000 0.5%,充分混匀,6 MPa压力下压片,所得泡腾片的质量检测结果如下:泡腾片平均片重(0.374±0.010)g,重量差异限度±3.599%,不合格片数为零。平均重量在0.3 g以下的,重量差异限度为±7.5%;平均重量在0.3 g及0.3 g以上的,重量差异限度为±5%。泡腾片成品崩解时限检测得出:6次重复的崩解时限依次为3.40、3.67、3.77、3.78、3.48、2.88 min,平均值3.50 min,RSD为7.40%。由此可知,重量差异、崩解时限均符合药典要求。
  3讨论
  3.1泡腾片配方优化余道敏等用酸碱分开制粒的方法制备了乳酸左氧氟沙星泡腾片,留样观察1年,各项指标稳定[12]。周小雅等用碱源单独制粒,酸源与主药混匀制粒的方法制备了苦丁茶泡腾片,所得泡腾片颗粒流动性较好,粘冲现象少,崩解完全,成品片剂外观质量好[13]。常选用酸碱源制泡腾片,制得效果较好,粘冲现象少,崩解时限短。该试验确定泡腾片制备工艺为:常山胡柚果皮果渣提取物10%、柠檬酸和碳酸钠总量45%、柠檬酸∶碳酸钠=1.6∶1、糊精40%、无水乙醇4.7%、PEG4000 0.5%均过80目筛。常山胡柚果皮果渣提取物粉末均匀分成2份,分别与柠檬酸和碳酸钠混合,酸碱体系中分别加入糊精,以无水乙醇作粘合剂,24目酸碱分开制粒;将酸碱制粒40 ℃恒温干燥后,混合。加入PEG4000,混匀,6 MPa压力压片,得到常山胡柚果皮果渣提取物泡腾片成品。
  3.2探究干燥温度对成品的影响泡腾片原料中含有一定量有机酸和碱性物质,对湿气敏感、吸湿性强,应严格控制成品周围的空气相对湿度[14]。干燥是降低泡腾片颗粒含水量的唯一工序,提高干燥温度可降低颗粒含水量,但会使柠檬酸软化[15]。泡腾片制作过程中用碳酸氢钠作为碱性物质有溶解不完全的问题,该试验用碳酸钠代替碳酸氢钠,解决了该问题。泡腾片制作过程中除主剂和泡腾剂外, 还可以适当添加矫味剂、甜味剂、着色剂以及赋形剂等[16]。
  42卷29期张真真等常山胡柚果皮果渣提取物泡腾片制备工艺研究3.3常山胡柚果皮果渣提取物泡腾片展望对于常山胡柚果皮果渣深加工,要充分利用柚皮药用、保健价值,开发功能性产品,制成专用食品,如含片、胶囊、降糖饮料等天然食品[17],具有广泛的应用前景和深远的社会意义。该试验利用常山胡柚果皮果渣提取物粉末中具有降血脂功效的黄酮类物质和柠檬苦素类物质,制备泡腾片,满足三高以及亚健康人群的需求,市场前景广阔,一定程度上改善常山胡柚果皮废弃严重,造成环境污染等问题。
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